簡(jiǎn)介：本文介紹了時(shí)光伺服控制器在在四針機(jī)的應(yīng)用，相比改造前，在時(shí)間上節(jié)約了25%，而且操作十分簡(jiǎn)單，大大提高了工作效率。

      作者：何建平 時(shí)光科技有限公司 技術(shù)支持

      一、概述
      時(shí)光伺服控制器，可以通過(guò)編程方式，靈活、準(zhǔn)確地對(duì)電機(jī)的位置、轉(zhuǎn)速、加速度和輸出轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)高性能的控制。在四針機(jī)的應(yīng)用，主要的要求就是保證伺服電機(jī)在擁有足夠轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，快速、準(zhǔn)確的定位，最快達(dá)到0.25秒定位2.75圈。
 

      二、四針機(jī)工作原理
      我們定義為捻被子的軸為X軸，扎針的軸為Y軸。對(duì)方要求X軸動(dòng)作一次之后（1/4圈），Y軸進(jìn)行一次動(dòng)作（扎一針，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)1圈），然后X軸繼續(xù)動(dòng)作，如此反復(fù)下去，一床被子需要44針。待44針結(jié)束后，將電機(jī)停下。進(jìn)行下一床被子的縫制。

      三、改造情況
      在使用時(shí)光伺服之前，四針機(jī)是純機(jī)械傳動(dòng)，僅需一臺(tái)交流電機(jī)作為動(dòng)力。改造前最快速度為33秒44針。后來(lái)X軸使用時(shí)光伺服驅(qū)動(dòng)，Y軸用步進(jìn)電機(jī)控制。在時(shí)光伺服已經(jīng)速度已經(jīng)調(diào)的很快的情況下，但是由于步進(jìn)電機(jī)響應(yīng)太慢，最快只能達(dá)到31秒44針。這不符合對(duì)方期望中的25-26秒44針的時(shí)間要求。在對(duì)方了解時(shí)光伺服的性能，了解到我們的伺服可以在保證力矩的情況下，快速精確的定位后，決定將Y軸也改用時(shí)光伺服來(lái)驅(qū)動(dòng)。
在使用兩臺(tái)時(shí)光伺服來(lái)驅(qū)動(dòng)之后，最快可以達(dá)到20秒44針，但是考慮到機(jī)器的承受能力，經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，最終確定了44針動(dòng)作所需時(shí)間約為25.5秒。對(duì)方對(duì)此時(shí)的狀態(tài)最為滿(mǎn)意。此時(shí)的工作時(shí)間比之前節(jié)約了25%。

      四、性能優(yōu)勢(shì)
      對(duì)方一直用的是原始的機(jī)械傳動(dòng)。后來(lái)要求進(jìn)行改造。起初對(duì)方選擇的是PLC控制步進(jìn)電機(jī)的方式，發(fā)現(xiàn)速度上不去，而且力矩也不足。后來(lái)選擇了時(shí)光伺服。相比于步進(jìn)電機(jī)，時(shí)光伺服有著巨大的優(yōu)勢(shì)。
      1、控制精度不同
五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°。
時(shí)光伺服對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線(xiàn)編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。
      2、低頻特性不同
步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。
時(shí)光伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。
      3、矩頻特性不同
步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降。
時(shí)光伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在額定轉(zhuǎn)速以?xún)?nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。
      4、過(guò)載能力不同
步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力。
時(shí)光伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。一般為2倍的額定力矩。
      5、運(yùn)行性能不同
步進(jìn)電機(jī)的控制為開(kāi)環(huán)控制。
時(shí)光伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

      五、接線(xiàn)圖紙
X軸連線(xiàn)

 
Y軸連線(xiàn)
 

      六、客戶(hù)應(yīng)用
      經(jīng)過(guò)改造后，客戶(hù)對(duì)于應(yīng)用兩臺(tái)伺服同時(shí)控制的效果十分滿(mǎn)意，不但轉(zhuǎn)矩的要求能夠達(dá)到，精確度以及速度也達(dá)到了要求，速度更快。相比改造前，在時(shí)間上節(jié)約了25%，而且操作十分簡(jiǎn)單，大大提高了工作效率。